Электропривод общепромышленных механизмов (стр. 2 из 3)
, 
.Суммарный приведенный момент инерции при пуске:
,Где
, 
, 
– рабочая угловая скорость вращения вала двигателя, 
; 
.Время
пуска привода при подъеме и опускании груза 
, 
Суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции при торможении:
, 
Тормозной момент:
Гденоминальный момент
. 
.Время электромеханического торможения механизма подъема:
, 
Уточненное значение продолжительности включения:
Число циклов в час:
, 
.Динамическая нагрузочная характеристика показана на рисунке 3.
Рисунок 3 Динамическая нагрузочная диаграмма электродвигателя механизма подъема мостового крана
1.5 Проверка электродвигателя по условиям допустимого нагрева
При наличии динамической нагрузочной диаграммы и незначительном изменении скорости вращения вала двигателя в статических режимах удобнее использовать метод эквивалентного момента. По данным динамической нагрузочной диаграммы определяется эквивалентный момент за цикл работы:
,где
принимаем равными 0,5. 
Эквивалентная мощность, соответствующая
и расчетной ПВ: 
Выбранный двигатель не будет нагреваться выше допустимой температуры, если:
Условие выполняется.
1.6 Проверка электродвигателя по условиям пуска
Условие успешного запуска двигателя при подъеме наибольшего груза:
,Где
, 
, 
. 
Условие выполняется.
1.7 Проверка электродвигателя по условиям допустимой перегрузки
Выбранный по мощности двигатель проверяется по перегрузочной способности с учетом максимально возможных динамических моментов. Условие проверки по перегрузочной способности:
, 
.Условие выполняется.
2. РАЗРАБОТКА СКАЛЯРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПО ЗАКОНУ U1/F1=CONST
Исходные данные для разработки скалярной системой управления частотным электроприводом по закону Ψ1=constпредставлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Исходные данные для разработки скалярной системой управления частотным электроприводом по закону Ψ1=const.
| Вариант, № | 27 |
| Количество зон регулирования | 2 |
| Тип двигателя | Н511-8 |
| Номинальная мощность PН, кВт | 34 |
| Номинальное напряжение UЛ, В | 380 |
| Номинальный ток IН, А | 79 |
| Номинальная скорость ωН, об/мин | 680 |
| cosjН/hН, % | 0,82/80 |
| Максимальный момент МН, Н∙м | 1128 |
| Маховый момент GD2, кг∙м2 | 4,3 |
| cosjК – режим КЗ | 0,51 |
| Статорное активное R1, Ом | 0,164 |
| Статорное реактивное х1, Ом | 0,232 |
Роторное активное  , Ом | 0,307 |
Роторное реактивное  , Ом | 0,464 |
| Передаточное число редуктора і | 12,41 |
| Момент инерции механизма JИО, кг×м2 | 554 |
| Закон управления | Ψ1=const |
| Тип САР | ЗС |
| Диапазон регулирования | 5 и 2 |
| Способ электромеханического торможения | Рекуп. |
| Статическая ошибка регулирования δω,, % | 1 |
| Динамическая ошибка регулирования σω, % | 10 |
| Допустимое ускорение εДОП, рад/с2 | 120 |
Таблица 2.1 – Исходные данные для разработки скалярной системой управления частотным электроприводом по закону Ψ1=const.
Схема тиристорного преобразователя частоты со звеном постоянного тока и рекуперативным торможением
Рисунок 4 – Силовая схема частотного преобразователя
Силовая схема частотного преобразователя состоит из тиристоров VS1...VS6, встречно включенного диодного моста VD1...VD6, обеспечивающего инверторный режим.
Тиристорный блок предназначен для регулирования напряжения для обеспечения законно управления.
Сглаживающий фильтр состоит из сглаживающего дросселя L1 с ферриторным сердечником и конденсатора С1.
АИН собран на 6 тиристорных ключах VS7...VS12 с принудительной коммутацией, которая обеспечивается конденсаторами С2…С7, дросселей L2 и L3, а также коммутационных диодов VD7...VD12.
Диоды VD13...VD18 выполняют функцию отсечения токов при отключениях соответствующих вентилей. Ток в коммутирующих цепях не исчезает из-за индуктивностей обмотки статора.
Функциональная схема системы управления частотного электропривода
Рисунок 5 – Функциональная схема скалярной системы подчиненного двухканального управления частотным электроприводом, реализующей закон управления c1=const
ЗС – задатчик скорости;
ЗИ – задатчик интенсивности;
РС – регулятор скорости;
РЭ – регулятор ЭДС;
БУП – блок управления преобразователем;
ТП – тиристорный преобразователь;
Ф – фильтр;
АИН – автономный инвертор напряжения;
АД – асинхронный двигатель с к. з. ротором;
РЧ – регулятор частоты;
БУП – блок управления инвертором;
ДС – датчик скорости;
ДТ – датчик тока;
ДН – датчик напряжения;
ДЭ – датчик ЭДС.
Система управления построена по принципу двухканальной системы подчиненного регулирования частоты с использованием автономного инвертора напряжения (АИН) с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
Первый канал управления включает контур регулирования ЭДС, он подчинен внешнему контуру – контуру управления скоростью.
Второй подчиненный контур – контур регулирования частоты.
Для адаптации регулятора частоты к изменениям скорости двигателя при колебаниях нагрузки в нем применяется положительная обратная связь по скорости.
Для стабилизации скорости на валу двигателя на суммирующий вход регулятора скорости подается сигнал отрицательной обратной связи по скорости.
Интенсивность разгона электропривода регулируется задатчиком интенсивности ЗИ.
Остановка электропривода осуществляется снятием сигнала задания скорости на выходе задатчика скорости ЗС. При этом частота напряжения на выходе автономного инвертора напряжения АИН плавно снижается, а двигатель АД переходит в режим рекуперативного торможения.